时域信号冲激响应的提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种时域信号冲激响应的提取方法及装置，该方法包括以下步骤：通过信道接收单模板信号的时域信号，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk，其中，k为正整数；根据ak、tk和单模板信号的峰值am得到信道的冲激响应。通过本发明专利技术提高了系统的精度和性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种时域信号冲激响应的提取方法及装置。
技术介绍
无线通信正朝着宽带化和多点融合化的方向发展，目前，发射/接收宽带(或者超宽带)的硬件条件已经成熟，无线信道的研究成为制约无线通信发展的瓶颈。信道是指传输信息的物理性通道，不同的信道对信号的传输有不同的影响，而信道的各个参数决定了信道对信号的影响程度。通过信道建模可以了解信道对传输信号的影响，发掘系统容量，优化系统性能。信道建模是指通过对接收信号的分析处理，将信道内影响信号传输的参数估计出来的过程，而好的信道模型是使估计误差最小化的估计算法。 室内无线信道模型通常可分为经验模型和确定性模型。其中，信道的统计性建模使用广泛且较为常见，属于经验模型。该模型的建模方法是在测量环境中布置大量的测量点进行测量、分析及统计，得到该环境下接收信号的统计规律。该模型是一个模拟线性滤波系统的时域脉冲响应公式，统计的对象为接收点的信道冲激响应，因此，准确提取信号的冲激响应是建立信道模型的关键。实测信号的冲激响应可以通过直接发射单脉冲信号，并在接收端接收信号的时域响应波形，通过某些算法将信道冲激响应提取而得到，也可以先直接获得频域冲激响应，经傅里叶反变换得到，g卩，室内信道测量系统主要分为时域与频域。其中，时域测量系统的后期处理主要解决由时域接收信号到时域信道冲激响应的变换，即从时域接收信号中去除发射信号波形及收发天线的影响；频域测量系统的后期处理主要解决信道频域冲激响应到信道时域冲激响应的变换，即对频域实测数据进行傅里叶反变换。图I是根据相关技术的实际测量的接收信号时域波形的示意图，如图I所示，图中的平行的两条直线代表判定冲激响应的门限值，在门限之内的波形信号当作噪声处理，不予提取冲激响应。在相关技术中，用于提取时域信号冲激响应的CLEAN算法是通过对模板信号的自相关和模板信号与接收信号的互相关进行比较来解卷积，从而提取信道的冲激响应，主要应用在超宽带信号中。图2是根据相关技术的采用CLEAN算法对接收信号提取信道冲激响应的示意图，如图2所示，该方法的具体实施方案如下假设时域接收信号波形r (t)为r (t) = p (t) *TX (t) *h (t) *RX (t) +n (t)；其中，*代表卷积，Tx(t)和Rx(t)分别是发射天线和接收天线的时域冲激响应，h(t)是信道冲激响应，n(t)是加性高斯白噪声。在CLEAN算法中，首先通过实测获得模板信号S (t) = Tx(t)*p(t)*Rx(t)+n/ (t),其中，n' (t)是模板测量中的高斯白噪声；继而通过迭代算法，利用模板信号s (t)从接收信号r(t)中去掉Tx(t)、Rx(t)和n(t)的影响，计算信道冲激响应h(t)的近似值。具体地，模板信号s (t)的获得方法是在暗室中将收发天线对齐，在满足远场要求的距离进行测量，并从接收信号中直接分离出完整的最强脉冲信号作为模板信号s (t)。 单模板CLEAN算法迭代过程如下I)计算模板信号 s(t)的自相关函数 rss(t)，rss (t)2)计算接收信号和模板脉冲的互相关函数rjt)，& (t) =*Cs r -^;3)寻找互相关函数^⑴中的幅度极大值，取其时延4k，用此极大值除rss(t)的最大值得幅度值ak，保存数据ak和4 k ;4)在k 位置{故 rsr (t) = rsr(t)-ak*rss(t),并更新 rsr(t);寻找 rsr(t)极大值,若此值大于门限则转到3)，若小于门限则转5)；5)信道冲激响应为咕^^士咐-以^^为多径总数。 可见，该方法是通过解卷积的方式估计出信道冲激响应的，这种方法对带宽和仪器精度都有很高的要求，且要求接收信号的波形无失真或失真度较小。依照信道冲激响应的定义，信道冲激响应与模板信号的卷积就是接收信号。因此，可以将提取出来的冲激响应卷积模板信号，再与接收信号作对比，以此来判定提取出来的冲激响应是否有误。在一些信号波形失真的场合，CLEAN算法所提取出来的冲激响应与实际情况完全不符，误差较大。图3是根据相关技术的采用CLEAN算法的冲激响应卷积模板信号的示意图，如图3所示，通过CLEAN算法提取出来的信道冲激响应卷积模板信号后与实测信号相差很远。因此，在一些带宽较窄且波形失真的情况下，使用CLEAN算法来提取信道冲激响应就会造成严重误差，从而导致对测量系统的参数估计错误。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种时域信号冲激响应的提取方案，以至少解决上述相关技术中由于采用CLEAN算法提取信道冲激响应误差严重而导致对系统参数估计错误的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种时域信号冲激响应的提取方法。根据本专利技术的时域信号冲激响应的提取方法，包括以下步骤通过信道接收单模板信号的时域信号，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk,其中,k为正整数；根据ak、tk和单模板信号的峰值am得到信道的冲激响应。优选地，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk包括通过仿真获取该时域信号的波形极值，并根据波形极值获取ak和tk。优选地，通过仿真获取该时域信号的波形极值，并根据波形极值获取ak和tk包括使用MATLAB仿真时，通过调用Mspeak函数做两次迭代获取该时域信号的ak和tk。优选地，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk包括根据单模板信号的脉冲宽度T111从该时域信号的最大脉冲开始依次获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和tk。优选地，根据单模板信号的脉冲宽度Tm从该时域信号的最大脉冲开始依次获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和tk包括步骤A，获取并记录该时域信号的最大脉冲的峰值ak和与ak对应的tk ;步骤B，将该时域信号中以tk为中心且宽度为Tm的信号幅值置零，得到一个新的时域信号，k加I ;重复步骤A和步骤B，直至步骤A中重新获取的ak小于预设门限为止，其中，k的初值为I。优选地，根据ak、tk和单模板信号的峰值am得到信道的冲激响应包括以ak与am的比值作为冲激响应tk时的幅度值，通过叠加得到信道的冲激响应。优选地，根据信道的冲激响应的精度要求对K的最大取值进行设定。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，还提供了一种时域信号冲激响应的提取装置。根据本专利技术的时域信号冲激响应的提取装置，包括接收模块，用于通过信道接收单模板信号的时域信号；获取模块，用于获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应 的时刻tk，其中，k为正整数；以及处理模块，用于根据ak、tk和单模板信号的峰值am得到信道的冲激响应。优选地，获取模块还用于通过仿真获取该时域信号的波形极值，并根据波形极值获取ak和tk ;或者，根据单模板信号的脉冲宽度Tm从该时域信号的最大脉冲开始依次获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和tk。优选地，处理模块还用于以ak与am的比值作为冲激响应tk时的幅度值，通过叠加得到信道的冲激响应。通过本专利技术，采用获取通过信道的单模板信号的时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk，并根据ak、tk和单模板信号的峰值am得到该信道的冲激响应的方式，解决了相关技术中由于采用CLEAN算法提取信道冲激响应误差严重而导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时域信号冲激响应的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：通过信道接收单模板信号的时域信号，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk，其中，k为正整数；根据ak、tk和所述单模板信号的峰值am得到所述信道的冲激响应。

【技术特征摘要】
1.一种时域信号冲激响应的提取方法，其特征在于，包括以下步骤 通过信道接收单模板信号的时域信号，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk，其中，k为正整数； 根据ak、tk和所述单模板信号的峰值am得到所述信道的冲激响应。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk包括 通过仿真获取该时域信号的波形极值，并根据所述波形极值获取ak和tk。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过仿真获取该时域信号的波形极值，并根据所述波形极值获取ak和tk包括 使用MATLAB仿真时，通过调用Mspeak函数做两次迭代获取该时域信号的ak和tk。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和与ak对应的时刻tk包括 根据所述单模板信号的脉冲宽度Tm从该时域信号的最大脉冲开始依次获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和tk。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述单模板信号的脉冲宽度Tm从该时域信号的最大脉冲开始依次获取该时域信号的各个脉冲的峰值ak和tk包括 步骤A，获取并记录该时域信号的最大脉冲的峰值ak和与ak对应的tk ； 步骤B，将该时域信号中以tk为中心且宽度为Tm的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁家劼，李永，杨雪松，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：